Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE CÁLCIO-FLUOROALUMINOSSILICATOS PELA ROTA SOL-GEL NÃO-HIDROLÍTICA.
Alexandre Cestari(IC)*, Eduardo F. Molina(PG), Paula F. S. Pereira(PG), Bruno L. Caetano(PG), Lucas A.
Rocha(PG), Lilian R. Ávila(PG), Omar J. Lima(PG), Kátia J. Ciuffi(PQ), Paulo S. Calefi (PQ), Eduardo J.
Nassar(PQ). *[email protected].
Universidade de Franca, Av. Dr. Salles Oliveira, 201, 14404-600, Franca-SP.
Palavras Chave: sol-gel não-hidrolítico, ionômeros de vidro, análises térmicas.
Introdução
Vidros de Ca-F-Al-Si são obtidos industrialmente a
temperaturas próximas de 1400oC e utilizados na
preparação de cimentos odontológicos, denominados
ionômeros de vidro. A restauração está baseada em
reações químicas denominada “reação de presa”, que
ocorre através de um ataque ao vidro por um poliácido
com a liberação de cátions Ca2+ e Al3+ da rede
polimérica vítrea, os quais são posteriormente
quelados pelos ácidos, formando ligações cruzadas
entre os mesmos 1.
A obtenção de vidros utilizando baixas temperaturas
é possível através do uso da metodologia sol-gel nãohidrolítica (NHG). Outras vantagens na utilização
deste processo são: grande reprodutibilidade da
técnica; os óxidos inorgânicos formados possuem
alta homogeneidade; a formação de grupos M-OH
residuais é reduzida ou totalmente eliminada2. A
metodologia NHG consiste basicamente na reação
entre um haleto metálico (M-X) e um doador de
oxigênio (R-OH ou R-O-R), formando um alcóxido (MOR), que reage posteriormente com haleto metálico,
para a formação do óxido (M-O-M)3.
Neste trabalho descrevemos a preparação de um
vidro de cálcio fluoroaluminossilicato com finalidades
odontológicas. O vidro foi preparado pela metodologia
sol-gel não-hidrolítica (NHG), o íon európio III foi
utilizado como sonda estrutural. O material obtido foi
caracterizado
utilizando-se
as
técnicas
de
fotoluminescência (FL), difração de raios-X (DRX) e
análises térmicas (TG/DTA/DSC).
Resultados e Discussão
O vidro foi obtido pela reação de: SiCl4 (41,9%),
AlCl3 (28,6%), AlF3 (1,6%), NaF (9,3%), AlPO4 (3,8%),
CaF2 (15,7%) e EuCl3 (1%), em etanol (40 mL) e éter
isopropílico (10 mL), em refluxo por 4h, sob agitação
mecânica e em atmosfera inerte (N2). Após
evaporação do solvente foi obtido um vidro opaco, que
após processo de maceração resultou em um pó fino
branco. O pó obtido sofreu posterior tratamento
térmico em sistema de secagem Abderhalden e em
mufla a 800oC, com o objetivo de remover o
solvente/doador de oxigênio e subprodutos formados
(cloretos de alquila).
A termogravimetria do pó sem o mesmo ter sofrido
tratamento térmico, apresentou uma grande perda de
massa, de aproximadamente 45%, entre 30 e 350oC,
atribuída à eliminação de moléculas do solvente e de
29a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
subprodutos. Entre 600 e 650oC ocorreu o processo
de transição vítrea, visualizado pelo pico exotérmico
no DSC, acompanhado de uma pequena perda de
massa. A perda total de massa, entre 30 e 1300oC,
foi de 55%.
Para o material tratado em sistema Abderhalden,
ocorreu uma menor perda de massa total, 40%, em
maiores quantidades entre as temperaturas 30 e
200oC, 200 e 350oC, 550 e 800oC.
Os difratogramas de raios-X indicaram uma
estrutura desordenada e amorfa para o material à
temperatura ambiente e um início de formação de
estruturas cristalinas para o material tratado
termicamente a 800oC.
Para as amostras à temperatura ambiente e tratada
em sistema Abderhalden, os espectros de excitação
e emissão não apresentaram bandas referentes ao
íon Eu3+ , isto se deve à presença de um grande
número de moléculas de solvente.
Os espectros de excitação para as amostras
tratadas a 800ºC apresentaram bandas relativas às
transições 7F0 ? 5L6 (393 nm) e 7F0 ? 5D2 (464 nm).
Com excitação fixada em 393 e 464 nm, os
espectros de emissão apresentaram as bandas
características do íon Eu3+ relativas às transições 5D0
? 7FJ (J= 0,1,2,3 e 4). A presença da banda 0 ? 0
indica que o íon está ocupando sítios sem centro de
inversão e a largura das bandas de emissão indica
uma ocupação não homogênea dos íons Eu3+ na
estrutura, relativo à sistemas amorfos.
Conclusões
Cimentos de ionômeros de vidro apresentam
características físicas e químicas interessantes para
tratamentos
odontológicos 1.
Com
base
nas
caracterizações, a metodologia utilizada foi
comprovada eficiente para a obtenção de um pó de
vidro amorfo, em menores temperaturas, com
propriedades semelhantes aos vidros ionoméricos
comerciais.
Agradecimentos
FAPESP, CNPq e CAPES.
___________________
1
Culbertson, B.M. ; Prog. Polym. Sci., 2001, 577, 26.
Wright, J.D.; Sommerdijk, N.A.J.M.; Sol-gel Materials: Chemistry
and Applications, 2001.
3
Bourget, L.; Corriu, R.J.P.; Leclercq, D.; Mutin, P.H., Vioux, A. ;
J. Non-Crist. Sol., 1998, 81, 242.
2